钢筋混凝土结构的设计方法

17第二章钢筋混凝土结构的设计方法一、填空题：1、建筑结构的功能是指：、、。2、我国的结构设计的基准期规定为。3、作用在结构上的荷载的类型有：、、三种。4、荷载的代表值有：、、、四种。5、在荷载的代表值中，是最基本的代表值，其它的值都是以此为基础进行计算的。6、荷载的设计值是指。7、结构功能的两种极限状态包括、。8、荷载的分项系数是通过和确定的。9、为提高结构可靠度，结构设计时，从、、三方面给予保证。10、结构安全等级为二级的，结构重要性系数为。11、完成结构预定功能的规定的条件是、、、。二、判断题：1、在进行构件承载力计算时，荷载应取设计值。（）2、在进行构件变形和裂缝宽度验算时，荷载应取设计值。（）3、设计基准期等于结构的使用寿命，结构使用年限超过设计基准期后，结构即告报废，不能再使用。（）4、结构使用年限超过设计基准期后，其可靠性减小。（）5、正常使用极限状态与承载力极限状态相比，失效概率要小一些。（）6、结构的重要性系数，在安全等级为一级时，取0.10。（）7、以恒载作用效应为主时，恒载的分项系数取2.1。（）8、以活载作用效应为主时，恒载的分项系数取35.1。（）9、活载的分项系数是不变的，永远取4.1。（）10、荷载的设计值永远比荷载的标准值要大。（）11、恒载的存在对结构作用有利时，其分项系数取得大些，这样对结构是安全的。（）12、任何情况下，荷载的分项系数永远是大于1的值。（）13、结构的可靠指标越大，失效概率就越大，越小，失效概率就越小。（）14、承载能力极限状态和正常使用极限状态都应采用荷载设计值进行计算，这样偏于安全。（）1815、荷载的组合值是考虑在多层结构设计时，各层活荷载都同时达到最大的值的可能性较小。（）16、荷载的组合值是考虑作用于结构上的活载有两种或两种以上时，多种荷载同时达到最大值的可能性较小的折减系数。（）三、单项选择题：1、下列关于设计基准期和设计使用年限的概念何项是错误的？A可靠度指结构在规定的时间内，在规定的条件下完成预定功能的概率；规定的时间指设计基准期B设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数，设计基准期为50年C设计使用年限是设计规定的结构或构件不需要进行大修即可按期预定的目的使用的时期D设计使用年限按1、2、3、4类分别采用5年、25年、50年、100年。2、超过设计基准期的建筑结构，将会发生（）。A倒坍B可靠性指标降低C对结构安全无影响3、（）属于超出承载能力极限状态。A裂缝宽度超过规定限值B挠度超过规范限值C结构或构件视为刚体失去平衡D预应力构件中混凝土的拉应力超过规范限值4、下列属于超出正常使用极限状态的情况有（）。A雨篷倾倒B现浇板楼面在人行走动中震动较大C雨篷梁出现裂缝D连续梁中间支座产生塑性铰5、下列何种状态不是超过承载能力极限状态？A结构作为刚体失去平衡，如挑梁的倾覆B构件变形过大，超过规范规定的挠度或水平位移限值C墙、柱压屈失稳D地基失稳6、下列何种状态不是超过正常使用极限状态的状态？A影响正常使用或外观的变形B混凝土构件的裂缝宽度超过规范规定的限值C影响正常作用的振动D结构构件或连接因过度变形而不适于继续承载7、下列关于设计状况的论述中，何项正确？A房屋结构承受正常人员荷载的状况属短暂状况B结构施工承受堆料荷载或维修状况属持久状况C结构遭受多遇地震、火灾、爆炸的状况属偶然状况D对三种设计状况（持久状况、短暂状况、偶然状况）均应进行承载能力极限状态设计8、根据结构的重要性及破坏可能产生后果的严重程度，将结构的安全等级划分为（）级。A2B3C4D59、下列关于建筑结构的安全等级的叙述（）正确。A建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构相同。对其中部分构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级B混凝土屋架、托架的安全等级应提高一级C承受恒载为主的轴压柱、小偏压柱，其安全等级应提高一级D预制构件在施工阶段的安全等级，可较其使用阶段的安全等级降低一级10、在进行正常使用极限状态的验算中，荷载采用（）。A最大值B设计值C标准值D平均值1911、在进行承载能力极限状态的验算中，荷载采用（）。A最大值B设计值C标准值D平均值12、工程结构的可靠指标与失效概率fp的之间存在下列（）关系。A越大，fp越大B与fp呈反比关系C与fp呈正比关系D与fp存在一一对应关系，越大，fp越小13、安全等级为二级的建筑结构的混凝土梁，当进行斜截面受剪承载力计算时，要求可靠指标不应小于下列（）数值。A2.3B25.02.3C7.3D25.07.314、我国钢筋混凝土结构规范度量混凝土结构可靠性的原则是（）。A用分项系数，不用fpB用分项系数和结构重要性系数，不用fpC用，不用fpD用代替fp，并在形式上采用分项系数和结构重要性系数代替15、下列（）作用不属于永久作用。A结构自重B土压力C预应力D温度作用16、下列（）不属于偶然作用。A罕遇地震B爆炸力、撞击力C施工检修荷载D龙卷风17、有关荷载分项系数的叙述，（）是不正确的。AG为恒载分项系数BQ用于计算活载效应的设计值CG不分场合，均取1.2DQ取1.4，当活载标准值不小于2/4mKN时，取1.318、一般说结构的可靠性是指结构的（）。A安全性B适用性C耐久性D安全性、适用性、耐久性19、各种荷载在建筑结构设计时采用荷载的基本代表值是（）。A荷载的标准值B荷载准永久值C荷载的组合值D荷载的频遇值20、在荷载的组合时，屋面活荷载和雪荷载（）。A同时考虑B取二者中较大者C取二者中的较小者D二者均不需要考虑21、在荷载的组合时，积灰荷载和屋面活荷载或雪荷载中的较大者（）。A同时考虑B取二者中较大者C取二者中的较小者D二者均不需要考虑四、简答题：1、什么是建筑结构的功能？2、什么是结构上的作用？3、什么是结构的“设计基准期”？我国的结构设计基准期规定的年限多长？204、设计基准期是否等于结构的使用寿命？5、《建筑结构荷载规范》将结构上的荷载分为哪几类？6、荷载的代表值有哪些？7、什么叫荷载的标准值？分哪几种？8、什么叫荷载的组合值？9、什么是荷载的作用效应10、什么叫结构的抗力？影响因素有哪些？11、建筑结构有哪两种极限状态？举例说明超过了两种极限状态的后果。12、什么叫建筑结构可靠性？13、什么叫建筑结构可靠度？14、如何划分结构的安全等级？分哪几级？15、同一建筑物内各种结构构件的安全等级是否要相同？16、为什么要引入分项系数？17、什么叫荷载的分项系数？荷载的分项系数如何确定的？如何取值？18、何谓荷载的设计值？何谓内力设计值？19、结构重要性系数如何取值？20、为提高结构可靠度，结构设计时，从哪三方面给予保证？21、建筑结构的破坏性质有哪两种？其可靠度指标定的是否相同？22、按现行的设计方法进行混凝土结构设计时，需要做哪些计算与验算？23、什么是混凝土结构的耐久性？影响耐久性的因素有哪些？24、对于基本组合，荷载效应组合的设计值S考虑了哪两种情况的组合？五、计算题：2-1某办公楼屋面采用预制钢筋混凝土空心板，简支在砖墙上，如图2-1（a）所示。板的跨度为3600mm，板宽mmb1200，屋面的材料构造作法如图2-1（b）所示（注：找坡层最薄处20mm，最厚236mm）。预制空心板的厚度为120mm，自重为2/24.2mKN，屋面活荷载的标准值为2/5.0mKN，雪荷载标准值为2/4.0mKN，试确定屋面板的弯矩设计值。图2-1习题2-1附图212-2某教学楼的内廊为简支在砖墙上的现浇钢筋混凝土板，计算跨度ml66.20，板厚为100mm。楼面的材料作法为：采用水磨石地面（10厚面层，20mm厚水泥砂浆打底），自重为2/65.0mKN，板底抹灰厚15mm混合砂浆，楼面活荷载的标准值为2/5.2mKN，试计算该楼板的弯矩设计值。2-3已知矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=250mm×600mm，两端搭接在砖墙上，搭接长度mma240，如图2-2所示。承受板传来均布恒载标准mKNGk/32.15，均布活载标准值mKNQk/25.11，试计算梁的跨中最大弯矩和支座剪力设计值。图2-2习题2-3附图参考答案一、填空题：1、适用性安全性耐久性2、50年3、永久性荷载可变荷载偶然荷载4、荷载标准值可变荷载准永久值可变荷载频遇值可变荷载组合值5、荷载标准值6、荷载标准值与荷载分项系数的乘积。7、承载能力极限状态正常使用极限状态8、可靠度分析工程经验9、结构重要性系数荷载分项系数材料的分项系数10、1.011、正常设计正常施工正常使用正常维护二、判断题：1、∨2、×3、×4、∨5、×6、×7、×8、×9、×10、×11、×12、×13、×14、×15、×16、∨三、单项选择题：221、A2、B3、C4、A5、B6、D7、C8、B9、A10、C11、B12、D13、C14、D15、D16、C17、C18、D19、A20、B21、A四、简答题：1、在进行结构设计时，各类结构及构件在规定的时间内，在正常条件下，均能满足下列各项预定的功能要求：（1）安全性；（2）适用性；（3）耐久性。2、是指施加在结构上的集中或均布荷载以及引起结构外加变形或约束变形的因素的总称。（1）直接作用：是指施加在结构上的集中或均布荷载（习惯上称荷载）。——定量(结构计算主要考虑荷载)（2）间接作用：引起结构外加变形或约束变形的因素（如地基变形、混凝土收缩、温度变化或地震等引起的作用）。——定性（构造上采取措施）3、为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。由于作用在结构上的作用都是随时间而变化的，所以分析结构可靠度时必须相对固定一个时间坐标，以做基准，称设计基准期T，我国规定为50年。4、结构设计基准期不等于结构的寿命，但有一定的联系。当年限超过50年后，失效概率增大，但结构并未完全报废，适当维修，还能正常使用。5、分为三类：（1）恒荷载（永久荷载）：在结构使用期间，其值不随时间变化或变化与其平均值相比可乎略。如：结构自重、装修层重、土压力、预应力等。（2）活荷载（可变荷载）：在结构使用期间，其值随时间变化，且变化与平均值相比不能忽略。例如：楼面活荷载，屋面活载、雪载、风载、吊车荷载等。（3）偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载。如地震、爆炸力、撞击。6、（1）荷载的标准值；（2）荷载准永久值Qq；（3）荷载频遇值Qf；（4）荷载组合值Qc。7、是指结构在使用期间，在正常情况下可能出现的最大荷载值。由于最大荷载是随机变量，故荷载标准值原则上应根据荷载的设计基准期最大荷载概率分布的某一分位系数（使其保证率达到95%）而确定的。它是各种荷载在建筑结构设计时采用的荷载基本代表值，其它代表值都是以它为依据计算得出的。包括：（1）恒荷载标准值Gk：结构或构件自重、装修重等（查荷载规范，给出了各种材料容重）。（2）活荷载标准值Qk：楼面活荷载、屋面活荷载、屋面积灰荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载等。238、当两种或两种以上可变荷在结构上同时作用时，由于所有荷载同时达到其单独出现时可能达到最大值的概率极小，因此，除主要荷载（产生最大荷载效应的荷载）仍可以其标准值为代表值外，其他伴随荷载均应取小于其标准值的组合值为荷载代表值。其组合值系数为c，即kccQQ9、结构由于各种作用原因，引起内力（轴力、弯矩、剪力、扭矩等）和变形（如挠度、转角、裂缝等），则内力和变形称为“作用效应”，用S表示。当作用为荷载时，其效应称为“荷载作用效应”，荷载（恒载或活载）与荷载作用效应之间，一般近似按线性关系考虑，即：CQS10、（1）抗力是指结构或构件承受荷载作用效应的能力，如构件的承载力、刚度等，用R表示。当一个构件制作完成后，它抵抗外界的能力（即抗力）是一定的，而作用于构件上的作用效应是随外界作用的变化而变化的。（2）影响结构抗力的主要因素：①材料的力学性能；②构件的几何参数；③计算模式。其表达式为：....),,(kscffRR11、（1）承载能